Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Определение и основные виды мониторинга

Сильные стороны России на климатических переговорах

И с точки зрения бизнеса и с точки зрения экологии, нужны сильные обязательства всех стран, подчеркивающие сильные стороны России. Здесь под «сильными» понимается именно участие в углеродном рынке, а не ситуация с российской экономикой и экологией в целом. Россия имеет возможность:

· снизить выбросы СО2 и метана в абсолютном выражении, причем с помощью относительно недорогих проектов и мер (недорогих в смысле цены единицы снижения выбросов);

· значительно снизить выбросы на единицу ВВП;

· у России относительно низкий удельный выброс СО2 на единицу выработки энергии и тепла на крупных электростанциях (за счет использования газа и комбинированного цикла);

· у России есть возможность значительно увеличить объемы использования возобновляемой энергетики, причем с помощью относительно недорогих проектов.

 

Что такое "изменение климата"?

 

Атмосфера на нашей планете содержит долю так называемых "парниковых газов" (GHG или ПГ). К ним относят CО2, метан, окись азота, гидрофторуглероды, перфторуглероды и гексафторид серы. Эти газы действуют как покрывало, которое удерживает тепло, излучаемое солнцем, создавая на планете условия, необходимые для поддержания жизни. "Покрывало" становится всё толще и толще, особенно "благодаря" углекислому газу, который выбрасывается в атмосферу в результате сжигания ископаемых видов топлива, таких как уголь, нефть и газ, и в результате других процессов (например, сжигание леса для освобождения земли). В результате, такое увеличившееся в толщине покрывало из углекислого газа задерживает тепло ближе к поверхности Земли, что может привести к общему увеличению температуры на планете. Это, в свою очередь, может привести к изменениям в климате Земли. Такие изменения и называются "климатическими изменениями" или "глобальным потеплением".

 

Информация о состоянии окружающей среды, об изменениях этого состояния используется человечеством давно. Последние сто лет наблюдения ведутся сравнительно регулярно.

Изменения в окружающей среде происходят под влиянием природных и обусловленных деятельностью человека биосферных факторов. Изучение этих факторов невозможно без выделения антропогенных процессов на фоне природных, для чего и организуют специальные наблюдения за различными параметрами биосферы, которые изменяются в результате человеческой деятельности.

Термин мониторинг впервые появился перед проведением Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде в 1972 году.

Мониторинг включает следующие основные направления деятельности:

1. Наблюдение за факторами, воздействующими на окружающую среду и за состоянием среды;

2. Оценку фактического состояния окружающей природной среды;

3. Прогноз состояния окружающей среды;

4. Оценку этого состояния и разработку природоохранных рекомендаций.

Т.о. мониторинг – это система наблюдений, оценки о прогнозе состояния природной среды.

Мониторинг позволяет выявить критические и экстремальные ситуации и факторы антропогенного влияния на окружающую среду.

Целью мониторинга окружающей среды является экологическое обоснование перспектив и усовершенствование системы мониторинга, предупреждение снижения биоразнообразия экосистемы, нарушение экологического равновесия экосистем, ухудшение условий жизнедеятельности людей.

Предмет мониторинга среды – это организация и функционирования системы мониторинга, оценка и прогнозирование состояния экологических систем, их элементов, биосферы, характера влияния на них природных и антропогенных факторов.

Объектами мониторинга среды, в зависимости от уровня и цели исследования, могут быть окружающая среда, ее элементы (атмосферный воздух, поверхностные подземные воды, растительность, экосистемы, биосфера) и источники влияния на среду.

Достоверность информации о состоянии и уровне загрязнения объектов окружающей среды зависит от отбора методов анализа данных. Как правило, для определенных ситуаций необходимо выбирать методы наблюдения и исследования, которые позволяют получить разностороннюю и как можно более точную информацию. Для этого возможности одного метода часто оказываются недостаточны, поэтому для подтверждения, проверки, расширения спектра данных используют разнообразные методы, которые дают возможность увидеть объект исследования под разными углами зрения и в разных измерениях.

Средства экомониторинга условно можно разделить на две группы:

- контактные

- неконтактные

Контактные методы основаны на определении свойств и состава природных компонентов по химическим, физико-химическим, физическим и биологическим параметрам.

Контактные методы дополняются неконтактными, которые основаны на исследовании свойств зондирующих излучений (электромагнитного, акустического) и осуществляют взаимодействие с контролируемым объектом, переносе полученной от объекта информации.

Принципы действия средств неконтактного контроля условно делятся на

- пассивные

-активные

Пассивные средства – осуществляют прием зондирующего поля, исходящего от самого источника.

Активные – осуществляют прием отраженных сигналов, создаваемых сторонним источником.

При реализации пассивных методов датчик работает только на прием сигнала, с одной стороны в этом простота, с другой эти сигналы обладают малым объемом информационных параметров.

Для осуществления активного контроля требуется две операции:

- изучение и прием зондирующего сигнала. Эти сигналы обладают широким набором информационных параметров.

Выбор конкретного метода исследования зависит от содержания анализируемого вещества и химического состава исследуемого объекта.

При оценке окружающей среды используют такие критерии:

1. Самым распространенным критерием оценки качества составляющих естественной среды (атмосферного воздуха, пресных и морских вод, почвы) являются предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ.

2. Предельно допустимые дозы (количество вредного вещества, действие которого не вызывает негативного действия на организм и экосистему).

3. Предельно допустимые выбросы веществ в атмосферу, предельно допустимые сбросы вредных веществ в водоемы. Их устанавливают для каждого источника загрязнения атмосферы, водного объекта.

4. Предельно допустимая антропогенная нагрузка (человеческая деятельность, длительное влияние которой не приведет к изменению экосистем).

По этим критериям устанавливают допустимую экологическую нагрузку на окружающую среду. Экологическое нормирование предполагает учет так называемой допустимой нагрузки на экосистему. Допустимой считается такая нагрузка, под воздействие которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений и, следовательно, не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведет к ухудшению качества среды.

Прогнозирование перспектив развития определенного явления является одной из функций системы мониторинга. Все прогнозы имеют вероятностный характер и базируются на данных о состоянии окружающей среды на определенный момент времени в сравнении с прошлым. Получают эти данные благодаря исследованиям, направленным на выявление закономерностей естественных процессов распространения, миграции и превращения в окружающей среде загрязняющих веществ и их влияния на разные организмы.

В системе мониторинга чаще всего используют такие методы прогнозирования:

- экстремальная оценка. Сущность его заключается в получении и специализированной обработке прогнозных оценок объекта путем опроса высококвалифицированных специалистов (экспертов) в определенной сфере науки, техники, производства. Оценки экспертов существенно повышают надежность прогнозов, полученных с помощью других методов прогнозирования;

- экстраполяция (распространение выводов, полученных в результате наблюдения за одной частью явления, на другую часть) и интерполяция (установление промежуточных значений параметров объекта на основании некоторых известных его значений). Эти методы эффективны при краткосрочном прогнозировании относительно объекта, который длительное время развивался равномерно без значительных отклонений. Базируются они на изучении количественных и качественных параметров исследуемого объекта за предыдущие годы с последующим логическим продолжением, определение тенденций его развития в прогнозируемом периоде;

- моделирование. Метод заключается в построении моделей, которые рассматривают с учетом вероятного или желательного изменения прогнозируемого явления на определенный период, пользуясь прямыми или опосредованными данными о масштабах и направлениях изменений. Методы моделирования используют для составления глобальных, локальных и других прогнозов.

Для прогнозирования экологических последствий антропогенного загрязнения окружающей среды используют такие модели:

- модель перенесения и превращения загрязняющих веществ в окружающей среде (географическая модель), которая обеспечивает прогнозирование изменения состояния окружающей среды с учетом процессов миграции, физической, химической, биологической трансформации загрязняющих веществ;

- модель изменения состояния экосистемы под воздействием загрязнения (экологическая модель), которая способствует получению информации о стойкости, особенности развития экологической системы, анализа поведения экологических систем и предвидению из реакций при внесении в систему определенных изменений.

Особенность прогнозирования состояния окружающей среды заключается в том, что в большинстве случаев придется оперировать вероятностными и случайными составляющими развития процессов. Это предопределяет необходимость постоянного совершенствования его методологии, оптимизации системы наблюдений.

Для анализа и прогнозирования развития экологической ситуации в глобальном и региональном масштабах необходимо знание различных геофизических процессов, антропогенных эффектов, а также факторов, которые их вызывают.

Действие антропогенных факторов на биосферу оценивают по изменению свойств основных ее элементов, экологическим последствиям их влияния (нарушения в экосистемах), а также по изменению состояния здоровья людей.

Каждая группа антропогенных факторов определяет своим влиянием такие изменения в биосфере:

- выброс в биосферу химически и физически активных веществ, производит изменение состояния и свойств атмосферы; крупномасштабные изменения циркуляции в атмосфере и океане; нарушение стойкости земных и водных экосистем; снижение работоспособности людей.

- выброс в биосферу инертного материала (аэрозольных частичек) обуславливает изменение состава и свойств вод суши; погоды и климата; экосистемы мирового океана.

- прямое нагревание атмосферы приводит к изменению состава свойств вод мирового океана; перераспределению и изменению восстанавливающихся абиотических (водных, климатических) ресурсов; негативным генетическим эффектам.

- физические действия, которые изменяют поверхность суши и растительного слоя (эрозия, пожары) выливаются в трансформации состояния биоценоза, озонового слоя (изменение прохождения ультрафиолетового излучения, радиоволн); исчезновении и генетических изменениях существующих видов, появления новых.

- биологическое действие выражается в изменении литосферы; прозрачности атмосферы, прохождении солнечного излучения, уменьшении биопродуктивности экологических систем и количестве популяций, деградации лесов; уменьшении длительности жизни.

- уничтожение ресурсов (невозобновимых и возобновимых) приводит к изменению криосферы (оболочки Земли, в составе которой присутствует Mg; эрозии зеленой поверхности, колебаний отношения количества лучистой энергии Солнца, отраженной от поверхности Земли, к количеству направленной на эту поверхность энергии); деградации грунтов; снижении темпов прироста населения.

Наблюдение в границах системы мониторинга по действию основных антропогенных факторов и процессов группируются по таким направлениям:

1. Наблюдение за локальными источниками загрязнения и загрязняющими факторами. Они осуществляются на территориях отдельных объектов (предприятиях, населенных пунктах, участках ландшафтов) в форме контролирования количественного и качественного состава загрязняющих веществ которые содержатся в выбросах и сбросах, в местах их хранения.

2. Наблюдение за состоянием природной среды. Сосредоточены такие наблюдения на отслеживании геофизических (природные явления катастрофического характера: вулканы, землетрясения, эрозии, цунами), физико-географических (распределение суши и воды, рельеф, природные ресурсы, народонаселение, урбанизация), геохимических (круговорот веществ, химическое, шумовое загрязнение атмосферы), химических (химический состав атмосферных примесей природного и антропогенного происхождения, осадки, поверхностные и подземные воды, грунт, растения, основные пути распространения загрязнителей) , явлений, процессов и изменений с фиксацией соответствующих данных.

3. Наблюдение за состоянием биотичной составляющей биосферы. Отслеживаются реакции отдельных организмов, популяций или группировок (групп растительных и животных организмов, которые постоянно или временно сосуществуют на определенных территориях), а также наблюдают за функциональными и структурными биологическими особенностями с приростом биомассы за час времени, скоростью поглощения разных веществ растениями или животными, численностью видов растений и животных, общей биомассой.

4. Наблюдение за реакцией больших систем (климат, мировой океан, биосфера). Для установления динамики изменений состояния биосферы замеры повторяют через определенные промежутки времени, а важные показатели отслеживают постоянно. Система наблюдений может основываться на организации замеров в конкретных точках (на станциях) или на обширной территории и получении интегральных показателей. Часто эффективным является комбинированное использование обоих подходов.

Все вышесказанное формирует систему мониторинга, блок-схема которой представлена на рисунке.

Информационная система мониторинга

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Наблюдение
Прогнозирование состояния ОС.
Оценка фактического состояния ОС.
Оценка прогнозируемого состояния ОС.
Управление качеством ОС.

 

 

 


Блоки «наблюдение» и «прогноз состояния» тесно связанны между собой; так как прогноз состояния ОС возможен лишь при наличии репрезентативной информации о фактическом состоянии (прямая связь).

Прогнозирование, с одной стороны, предусматривает знание закономерностей изменений состояния естественной среды, наличие схемы и возможности численного расчета, с дугой – направленностью прогноза в значительной мере должна определять структуру и состав сети наблюдений (обратная связь).

Классификация видов мониторинга

Существуют различные принципы классификации систем мониторинга. В соответствии с компонентами биосферы можно выделить отдельные виды мониторинга разных сред – мониторинг атмосферы, мониторинг гидросферы, мониторинг литосферы и т.п.

По факторам влияния – ингредиентный мониторинг, к которому относится контроль за загрязняющими веществами и агентами (в том числе электромагнитным излучением), тепловым загрязнением, шумом, токсичными веществами.

По методам наблюдений классификация более разнообразна – контактный и неконтактный (дистанционный) к которому относится спутниковый, позволяющий по космическим снимкам следить за изменениями, которые происходят на поверхности Земли в атмосфере. Геофизический мониторинг предусматривает выполнение наблюдений за загрязнением, степенью прозрачности атмосферы, методологическим и гидрологическим характеристикам среды и интерпретацию полученных данных. Проводится так же мониторинг неживой составляющей биосферы, конструкций и домов.

Климатический мониторинг включает в себя мониторинг состояния климатической системы (атмосфера-океан-поверхность суши-криосфера- биота). Его целью является оценка возможных изменений климата.

Биологический мониторинг предусматривает определение состояния биоты, реакции на антропогенное влияние, а так же функцию состояния и отклонение этой функции от нормального естественного состояния на разнообразных уровнях: молекулярном, клеточном, уровне организмов, популяционном. Как подсистемы сюда относятся санитарно-гигиенический мониторинг (определение состояния здоровья человека под влиянием окружающей среды) и генетический мониторинг (наблюдение за возможными изменениями наследственных признаков у разных популяций).

 

 

Указанные выше системы обобщенно можно представить в виде таблицы:

Принципы Классификации Существующие или разрабатываемые системы (подсистемы), мониторинга
Универсальные системы Глобальный мониторинг (базовый, региональный и импактный уровни), включая фоновый, международный мониторинг (пример, мониторинг трансграничного переноса загрязняющих веществ).
Реакция основных составляющих биосферы Геофизический мониторинг Биологический мониторинг
Различные среды Мониторинг загрязнений и изменений в атмосфере, гидросфере, почве, загрязнений биоты Варианты: мониторинг атмосферы, океана, поверхности суши (с реками и озерами) криосферы.
Факторы и источники воздействия Ингридиентный мониторинг (например, радиоактивных продуктов, шумов и т.д.)
  Мониторинг источников загрязнений.
Острота и глобальность проблемы Мониторинг океана Мониторинг озоносферы Мониторинг генетический
Методы наблюдений Мониторинг по физическим, химическим, и биологическим показателям Спутниковый (дистанционный) мониторинг
Системный подход Медико-биологический мониторинг Экологический мониторинг Климатический мониторинг Варианты: биоэкологический, геоэкологический, биосферный мониторинг.

 

Различные виды мониторинга можно проводить на определенных уровнях: локальном, региональном, глобальном, которые отличаются площадью охвата, системой, программами наблюдений, объектами и предметами исследований. Сравнительные характеристики видов представлены в таблице.

 

 

Параметры Локальный Региональный Глобальный
Площадь, охваченная системой мониторинга, км2 10-100 103 -106 До 107-108
Расстояние между пунктами отбора проб, км 0,01-10 10-500 До 3000-5000
Периодичность исследовательских процессов Дни месяца года Десятилетия-столетия
Частота наблюдений Минуты-часы Декада-месяц 2-6 раз в год
Количество компонентов, которые наблюдаются 3-30 120-1500 103-106
Точность Части ПДК До 30% Десятые доли, %
Оперативность выдачи информации В реальном масштабе времени Через 1-3 месяца с начала отбора проб Годы с дня отбора проб

 

Из всех видов мониторинга наибольшую практическую ценность имеют: экологический, фоновый, глобальный, климатический виды.

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:728

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.